Статистическое компрессирование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

30
В двоичном представлении значения переменных
Low
и
High
соответственно равны
0.111111101001111110010111111001 и 0.1111111010011111100111101. Можно выбрать любое
число из этого промежутка, и мы выбираем «1111111010011111100». Этот код имеет длину
19 (он и теоретически должен быть 21-битным, но числа в табл. 4.6 имеют ограниченную
точность).
Если размер входного файла известен, тогда можно его кодировать без символа eof.
Кодер может начать с записи его размера несжатом виде) в заголовок выходного файла.
Декодер прочитает этот размер, начнет процесс декомпрессии и остановится после из-
влечения всех символов. Если декодер читает сжатый файл байт за байтом, то кодер может
добавить в конце несколько нулевых битов, чтобы сжатый файл мог быть прочитан блока-
ми по 8 бит. Файл объема 1 МВ будет сжиматься, скажем, до 500 КВ, в котором будет записа-
но всего одно двоичное число.
Любое практическое применение арифметического кодирования должно основываться на
оперировании с целыми числами, так как арифметика чисел с плавающей запятой работает мед-
ленно и при этом происходит потеря точности.
5. Компрессирование без потерь по стандарту SACD
5.1. Структура кодирования
В системе SACD в 1-битовом формате производится одновременно стерео и 6 ка-
нальная запись. Скорость цифрового потока информационных данных в одном канале
равна 2.82 Мб/с, а емкость пользователя носителя составляет 4.7 Гбайт. При этом об-
щая скорость цифрового потока достигает 22.6 Мб/с и длительность такой записи всего
27.8 мин. Для обеспечения длительности записи 74 мин необходимо использовать ком-
прессию скорости цифрового потока со средним коэффициентом сжатия 2.66. Чтобы при
компрессировании качество передачи звуковой информации не снижалось, используется
алгоритм компрессии без потерь, подобный
хорошо известному алгоритму ―pkzip‖, ко-
торый разработан для персональных компь-
ютеров.
В общем виде алгоритм компрессии од-
нобитового цифрового потока, под фирмен-
ным названием DSD (Direct Sream Digtal),
представлен на рис.24. Первым этапом явля-
ется преобразование непрерывного потока
двоичных данных в формате DSD в после-
довательность блоков данных достаточно
большой емкости, называемых кадрами. На
следующем этапе производится кодирование
с предсказанием, при котором производится
компрессирование скорости формируемого
цифрового потока. Дальнейшее компрессирование осуществляется с использованием эн-
тропийного кодирования сигнала ошибки предсказания. В результате на выходе кодера
формируется непрерывный однобитовый сжатый цифровой поток под названием
DST(Direct Stream Transfer). , который записывается на оптический диск в формате
SACD.
Коэффициент компрессии определяется равенством
DSD
comp
DST
N
K
N
,
где N
DSD
и N
DST
число бит в блоке до и после компрессирования. Этот коэффициент мо-
жет меняться от блока к блоку. Основной интерес представляет его среднее значение за
Рис.24. Кодек DST